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Durée de vie du boson de Higgs mesurée

14.12.2021

Physiciens travaillant sur le détecteur CMSLes scientifiques ont pour la première fois réussi à mesurer la durée de vie du boson de Higgs - 210 yoctosecondes du Large Hadron Collider, pour la première fois ont pu mesurer avec précision la durée de vie du boson de Higgs. On savait que cette particule élémentaire existe depuis très peu de temps : seulement moins d'un trillion de milliardième de seconde, soit 1.6–10-22 secondes.

Mais les scientifiques devaient calculer expérimentalement avec plus de précision la durée de vie de la particule. Cela leur permettrait de comprendre sa nature et de savoir si cette valeur correspond à la valeur prédite par le modèle standard de la physique des particules. Et oui, ça correspondait.

Selon la théorie, les expériences n'ont établi que les limites de la durée de vie de la particule ou ont déterminé cette propriété avec une grande erreur. Mesurer la durée de vie du boson de Higgs est une tâche difficile car sa durée de vie prévue est trop courte. Une solution possible consistait à mesurer une propriété connexe, la largeur de masse. La largeur de masse est inversement proportionnelle à la durée de vie. De plus, cela représente une petite gamme de masses possibles autour de la masse nominale des particules de 125 GeV.

Ainsi, les physiciens ont effectué la première mesure de la largeur du boson de Higgs (H) lors de la deuxième période du Grand collisionneur de hadrons. Ils se sont concentrés sur des données sur la transformation des bosons de Higgs en deux bosons Z.

Les scientifiques ont pour la première fois réussi à mesurer la durée de vie du boson de Higgs - 210 yoctosecondes, qui se transforment eux-mêmes en quatre leptons chargés

Les scientifiques ont pour la première fois réussi à mesurer la durée de vie du boson de Higgs - 210 yoctosecondes
Reconstitution d'un événement dans le détecteur CMS où un boson de Higgs candidat est accompagné de deux jets de particules de haute énergie (cônes jaunes). Le boson de Higgs candidat se désintègre en une paire muon-antimuon (bandes rouges) et une paire neutrino-antineutrino. La dernière paire ne peut pas être détectée dans l'expérience, ce qui conduit à l'absence d'impulsion transverse (flèche violette) par rapport à la direction du faisceau.

Les scientifiques ont obtenu la première preuve de la formation de bosons de Higgs à l'extérieur de la coquille. Le résultat suggère que la durée de vie du boson de Higgs est de 210 yoctosecondes - c'est-à-dire de l'ordre des septillionièmes de seconde, ou point décimal, suivi de 22 zéros - (+2,3/-0,9) x 10^22.

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